美國紐約時間9月17日早上10時07分，國泰CX841航班開出飛香港，機上載有機組人員及乘客三百一十七名。港龍KA433航班則於9月18日11時22分由高雄開出飛香港，機組人員連乘客共二百九十六人。
9月18日下午1時13分，港龍KA433航班正於香港上空22,000呎盤旋，國泰CX841航班則於此時從北面進入同一等待空域。
其後，CX841航班向空管人員報告航機尚餘十分鐘的等待燃油，當時國泰的另一航機隨即表示可與CX841航班對換降落次序。
當空管人員準備重新安排航機降落次序時，發現KA433與CX841在同一飛行高度可能出現衝突，遂指示兩架航機向左轉，當時兩航機相距約8.5海里（約16公里），CX841按空管指示左轉，而KA433因正在右轉中，所以機組人員沒有接受空管人員的指示而繼續右轉。
此時兩航機的機組人員均已看見對方的航機，空管人員再於兩航機相距約四海里（約7.5公里）時，指示CX841航機爬升至較高的飛行高度，但CX841沒有作出回應，初步調查顯示，CX841機組人員聽不到該指示。
約17秒後，KA433報告正進行交通警報及避免碰撞系統（TCAS）發出的爬升建議，不久，CX841亦報告正執行其TCAS系統的下降建議。兩航機在轉向時最接近橫距為一海里（約兩公里），而當時兩航機的垂直間距正逐步增加。
CX841航班於下午1時45分安全抵達香港國際機場，KA433航班則於下午1時59分抵達香港國際機場。